Бесфільтрові свердловини. Технологія буріння

Рис.9 Безфільтрові свердловини:

а — у незсувних породах; б — у пісках; 1— покрівля водоносних шарів; 2 и 3— водоносні пласти в незсувних породах; 4— водоупор; 5 — водоприймальна частина свердловини; в — колона обсадних труб; 7— цементне кільце; 8— напрямна колона (кондуктор); 9— цементне кільце; 10— водоприймальна воронка;11— водоприймальна поверхня воронки; 12— водоносний пласт (пісок).

Водоприймальна частина свердловин може бути безфільтровою. Безфільтрові свердловини влаштовують у:

стійких твердих тріщинуватих породах (граніт, базальт);

сипких піщаних породах (частіше дрібно- та тонкозернистих пісках).

У стійких породах під час буріння розкривають водоносний шар, закріплюють стінки обсадними трубами, а потім розбурюють водоносний пласт діаметром, меншим за діаметр експлуатаційної колони труб (рис. 9,а).

Останнім часом такий спосіб стали використовувати при заборі води із в'язких порід (крейда).

Технологія формування водоприймальної поверхні передбачає розбурювання водоносного пласта з метою його розрихлення, незначного підняття бурового снаряду з подальшою промивкою чистою водою.

Безфільтрову свердловину в сипких породах можна влаштувати, якщо над піщаним водоносним пластом є стійкі породи - вапняк, доломіт, щільні глини (рис. 9,б).

Технологія формування водоприймальної поверхні: Після розкриття водоносного пласту і закріплення стінок обсадними трубами воду відкачують ерліфтом

Завдяки цьому утворюється вирва-воронка (каверна у вигляді прямого конусу), стінки якої під час подальшої експлуатації і відкачування постійних витрат води пропускають воду і затримують пісок (Див. термінологічний словник до теми № 11).

Діаметр каверни може бути до 10 м, а глибина - до 3 м.

Ефективність роботи такої свердловини в тонко- та дрібнозернистих пісках пояснюється тим, що вдається влаштувати нахилену поверхню вирви.

Площа цієї поверхні перевищує поверхню фільтра при заборі води із таких порід.

Безфільтрові свердловини мають ряд переваг:

вони довговічні і надійні в роботі;

дозволяють забирати воду із порід з малою водопроникністю;

зменшують глибину свердловини і витрати труб;

мають менші будівельні і експлуатаційні витрати.

Безфільтрові свердловини є досконалими за способом розкриття водоносного горизонту.

З метою використання таких свердловин у разі слабких покрівель нині розроблено ряд технологій для зміцнення покрівель та зберігання каверни на протязі тривалого часу:

обсадні труби зупиняються в покрівлі, вскривається водоносний пласт долотом меншого діаметра;

те саме, але при відкачці і утворенні каверни передбачається, що звід (покрівля) частково обрушується і його порода також відкачується;

водоносний пласт вскривається колоною обсадних труб і як в попередньому випадку звід частково обрушується;

після влаштування каверни в неї закачується гравій, який в подальшому буде утримувати покрілю від обвалу, при цьому це може робитись подібно як при влаштуванні гравійних фільтрів, тобто гравій нагнітається напірним методом разом з водою або засипається під час відкачки;

в свердловину в утворену каверну опускається еластична, герметична місткість з радіусом каверни, в яку через повітряні труби і спеціальний розподільник нагнітається повітря, місткість роздувається і як поплавець утримує в подальшому покрівлю від обвалення;

після вскриття водоносного пласта, стінки свердловини обсаджуються трубами з одночасною цементацією затрубного простору, розбурюється цементна пробка, на колоні бурильних труб опускається розпилювач (перфорована труба, яка заглушена знизу, довжиною 0.5...їм) з ущільнювачем на рівні башмака труби, в свердловину закачується розчин, який швидко схоплюється, підвищеної проникненості (синтетичні смоли, силікатні розчини), цей розчин закріплює покрівлю і не проникає в обсадну трубу, після цього І робиться каверна. Контрольні запитання.

Свердловини, що забирають воду з пісків, також можна перетворювати в безфільтрові, якщо наявна можливість створити водоприймальну воронку (каверну) зі стійкими укосами.

ПРИМІТКА: Не можна створити стійкі водоприймальні воронки, отже, і влаштовувати безфільтрові свердловини в пісках-пливунах і при відсутності міцної (не зсувної) покрівлі.

Безфільтрові свердловини не можна влаштовувати також у безнапірних водоносних горизонтах, навіть якщо є стійка крівля.

У подібних умовах для зниження рівня води на глибину, що забезпечує достатній приплив води в свердловину, необхідно створювати більш глибоку, а виходить, і більше широку водоприймальну воронку, що зменшує надійність покрівлі й економічно невигідно.

Безфільтрові свердловини в пісках бурять до водоносного горизонту.

Затрубний простір на всю глибину тампонують цементним розчином.

Він надійно ізолює експлуатований водоносний горизонт від тих, що вище лежать, з водою незадовільної якості й запобігає труби від корозії, у зв'язку із чим подовжується термін служби свердловини.

Для утворення водоприймальної воронки ерліфтом або за допомогою зворотного промивання з водоносного пласту вибирають необхідну кількість піску.

У піскуючих свердловин рекомендується заповнювати водоприймальну воронку гравієм або іншим зернистим матеріалом (зокрема з нетоксичних пінопластів), що збільшує стійкість укосів лійки від оповзання.

У водоносних пластах, складених стійкими тріщинуватими породами, що зустрічаються прошарки глин і пісків варто перекривати сталевими трубами із сальником, що втримує частки породи, що обпливають.

Поиск по сайту: